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2015-08-20
类似如重力做功 也是与物体本身无关的物理量,只与重力场本身性质有关。
因此我们将 这一比值叫做A、B两点间的电势差,用 来表示电势差,单位伏特,简称伏,符号是V。电势差又叫电压。
(1V=1J/C)
电荷在场强为E的匀强场中,令电荷q由一点A移至另一点B时(如图)电场力所做的功 ,同样点电荷由A沿着某一曲线移至另一点C(AC在场强E的投影与AB相等)时电场力所做的功 , 与 相等(具体证明可以类比重力做功,采用无限分割法进行证明),也就是说电场力做功与路径无关,仅与电荷运动的起末位置有关。此结论不仅适用于匀强电场而且适用于任何电场(在高中阶段不做具体证明)。
这样电场力所做的功可以是正值或负值,所以两点间的电势差也可以是正值或负值。
教师总结:
(1)A、B两点之间的电势差可以是正值,也可以是负值,数值上等于单位正电荷从A点移动到B点时电场力所做的功 ;
(2)电势差的单位——伏特(V),当q电量为1C时在某两点间做功为1J,则这两点之间的电势差为1V;
(3)不论电场如何分布,电场力是恒力还是变力,电场力做功的大小都可以用 计算得到;
电场对放入其中的电荷有力的作用,对导体内部电荷同样有力的作用,此力可以做功,所以电场也有能的性质。下面我们从能量角度研究电场性质。
首先,我们先复习一下有关功的知识以及重力做功和重力势能的关系(如图)
2、电势
教师提出问题:物体在重力作用下移动的高度差越大,重力势能的变化也越大。高度差即高度的差值,电势差也就是电势的差值,那么如何定义电场中各点的电势?
分析: ,若将B点的电势定义为零电势点,则A点的电势等于单位正电荷由A点移动到B点——零电势点(参考点)时所做的功。
教师强调:电势通常用 来表示。电场中某一点的电势,等于单位正电荷由该点移动到参考点(零点电势)时电场力所做的功。
电势差与零点电势的选取无关,但电势是相对零点电势而言的,与零点电势的选取有关。
分析书中图14-24:
提出问题:在电场中沿着场强方向移动电荷,电场力做功,电势将如何变化?
分析:沿着电场线的方向将单位正电荷由A点移动到B点,电场力做正功,电势差大于零 ,即 , 。
总结:沿着电场线的方向,电势越来越低。
3、电势能
物体在重力场中具有重力势能,而电荷在电场中也具有能——电势能。
重力做功使物体重力势能减少,重力做多少功,重力势能就减少多少,减少的重力势能转化为动能或其它形式的能,那么电场力做功与电势能的变化有什么关系呢?
类似的:
(1)电场力做功使电荷的电势能减少;
(2)电场力做多少功,电势能就减少多少;
(3)减少的电势能转化为电荷的动能或其它形式的能。
教师指导学生阅读104页例题2归纳总结判断做功为正或负的方法。
方法(1)可以在计算时将q、U的正负关系直接代入;
方法(2)在代入数值时以绝对值代入,再判断电场力做功的正负。
4、总结:
(1)电场中两点间电势差,类同重力场中两点的高度差。
电势差: (1V=1J/C)
U与W、q无关
(2)设定零电势点,由电势差定义各个点的电势:电场中某一点的电势 ,等于单位正电荷由该点移动到参考点(零点电势)时电场力所做的功。
注意:电势的大小与参考点的选取无关;
电势差的大小与参考点的选取无关。
(3) 沿着电场线的方向,电势越来越低。
(4)电势能是电荷在电场中具有的能:
电场力做功,电势能减少;做多少功,电势能就减少多少。
2015高二物理教案介绍到这里就结束了,希望对你有所帮助。
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